飞秒激光双光子聚合方法加工图案化微透镜及其成像测试

第

28

卷第

12

期

光学精密工程

Optics

and

Precision

Engineering

Vol.

28

No.

12

Dec.

2020

2020

年

12

月

文章编号

1004

-

924X(2020)12

-

2629

-

07

飞秒激光双光子聚合方法加工图案化微透镜及

其成像测试

苏亚辉

1>2

'

3*

,秦天天

】

，

许

兵

4

，

吴

东

4

(

1.

安徽大学电气工程与自动化学院

，

安徽合肥

230601

；

2.

安徽大学电子信息工程学院

，

安徽合肥

230601

；

3.

信息材料与智能感知安徽省实验室

，

安徽合肥

230601

；

4.

中国科学技术大学精密机械与精密仪器系

，

安徽合肥

230022

)

摘要

：

为改善以往图案化透镜加工工艺复杂

、

制造技术昂贵

、

图案设计方面有限制等缺点

，

本文将飞秒激光双光子聚合加

工技术应用于图案化微透镜的快速

、

高精度加工

。

通过球面波因子的变形设计了不同图案的微透镜

，

利用飞秒激光双光

子聚合加工技术在光刻胶样品中加工出图案化的微透镜

，

然后将光刻胶样品置于显影液中去除未聚合部分

，

得到图案化

微透镜

，

最后对图案化微透镜进行成像测试和光强均一化分析

。

将

LED

光源分别置于不同图案微透镜的下方

，

光线透

过图案化微透镜成功聚焦出光强一致的焦点图案

。实验结果表明

，

使用飞秒激光双光子聚合加工可以实现灵活可控的

3D

图案化微透镜结构的加工

，

采用加工功率为

7mW

，曝光时间为

2

ms

，

扫描

xy

步距为

0.5

pm

，

步距为

0.8

〜

1.5

卩

m

,

不仅保证了微透镜结构表面光滑

，

而且实现了微透镜的快速加工

。

该技术在加工光学超材料

、

光学微器件

、

集成光学器

件等方面具有广阔的应用前景

。

关

键

词

：

激光加工

；

飞秒激光

；

双光子聚合；

微透镜

；

光刻胶

中图分类号:

TN249

文献标识码

：

A

doi

：

10.

37188/OPE.

20202812.

2629

Patterned

microlens

processed

using

two

-

photon

polymerization

of

femtosecond

laser

and

its

imaging

test

SU

Ya

-

hui

1,2,3

*

,

QIN

Tian

-

tian

1

,

XU

Bing

4,

WU

Dong

4

(

1

.

School

of

Electrical

Engineering

a^id

Automation

，

Anhui

Uni

r

versity

，

Hefei

230601

，

China

；

2

.

School

of

Electronic

Information

Engineering

，

Anhui

University

，

Hefei

230601

，China

；

3

.

AnhuiProvincialLaboratory

of

InformationMaterialsandlntelligentPerception

，

Hefei

230601

，

China

；

4

.

Department

of

Precision

Machinery

and

Precision

Instrumientation

，

University

of

Science

and

Technolo

­

gy

of

China

，

Hefei

230022

，

China

)

*

Corresponding

author

，

E

-

mail

：

u

stcsyh@ahu.

edu.

cn

Abstract

：

Two

-

photon

polymerization

technology

for

use

in

a

femtosecond

laser

was

used

in

the

rapid

and

high

-

precision

processing

of

a

patterned

microlens

to

improve

the

previous

shortcomings

，

including

a

com-

收稿日期:

2020

-

09

-

01

；

修订日期

：

2020

-

09

-

28.

基金项目

：

安徽省高等教育学校自然科学基金重点项目

(

2018A014

)

；

中国博士后科学基金会资助项

目

(

No.

2019M662190

)

；

中央高校基础研究经费资助项目

(

No.

WK2090000016

)

2630

光学精密工程

第

28

卷

plex

processing

technology

,

expensive

manufacturing

technology

,

and

limited

pattern

design.

First

,

three

­

dimensional

software

was

used

to

design

the

microlens

pattern

through

the

deformation

of

the

spherical

wave

factor

,

and

the

two

-

photon

polymerization

processing

technology

for

a

femtosecond

laser

was

used

to

process

the

patterned

microlens

in

the

photoresist

sample.

The

sample

was

then

placed

in

a

developer

to

re

­

move

the

unprocessed

area

and

obtain

the

corresponding

patterned

microlens.

Finally

,

an

imaging

test

and

a

light

intensity

homogenization

analysis

of

the

patterned

microlens

were

carried

out.

An

LED

light

source

was

placed

below

the

patterned

microlens

,

and

the

light

was

successfully

focused

through

the

patterned

mi

­

crolens

to

obtain

the

corresponding

patterns

with

the

same

light

intensity.

The

experiment

shows

that

the

two

-

photon

polymerization

of

a femtosecond

laser

can

realize

the

flexible

and

controllable

processing

of

a

3D

microlens

structure

,

a

processing

power

of

7

mW

,

an

exposure

time

of

2

ms

,

a

scanning

xy

-

step

of

0.

5

pm

,

and

a

z

-

step

of

0.

8

-

1.

5

pm

,

ensuring

the

smooth

surface

of

the

microlens

structure

and

realizing

a

rap

­

id

microlens

processing.

The

two

-

photon

polymerization

technology

for

a

femtosecond

laser

will

play

an

important

role

in

the

processing

field

such

as

optical

metamaterials

，

optical

microdevices

，

and

integrated

optical

devices.

Key

words

:

laser

fabrication

；

femtosecond

laser

；

two

-

photon

polymerization

；

microlens

；

photoresist

1

引言

光学器件的小型化

、

集成化是现代光学系统

流

，

模具电铸和聚二甲基硅氧烷

(

PDMS

)

注射来

制造半椭圆微透镜

［

7

1

,增加了光纤的数值孔径

，提

高了对准公差和耦合效率

。

目前，

图案化透镜加

工方法都存在加工工艺复杂

、

制造技术昂贵

、

图

发展的重要趋势

［

1

1

o

近几十年来

，

作为一种重要

的微光学器件

，

微透镜由于其体积小

、

质量轻

、

光

案设计方面有限制等缺点

，

因此急需一种灵活可

控的柱透镜制备方法

。

学性能优异等优点在微成像

［

2

1

、

光束整形

［

3

1

、

人工

复眼

［

4

1

等方面的应用十分广泛

。

尤其是图案化透

飞秒激光双光子聚合由于具有超强

、

超快

、

镜

，

它在立体显示

［

5

1

、

微流控荧光检测

［

6

1

、

增强光

纤耦合效率

［

7

1

等方面发挥着重要作用

。

Iimura

等人通过构造

SU

-

8

模具对

PDMS

膜

超精密的特性

，在微结构制备方面引起了研究者

们的广泛关注

［

10

1

o

它

［

11

1

是一种使用紧聚焦

、

高强

度的飞秒激光在光敏材料内部产生非线性的

“

光

-

物质”

相互作用

，

从而加工出微纳米结构的

进行脱模

，

制作用于粘在玻璃基底上构成微管道

的

PDMS

结构

，

通过调节注射器向微管道中引入

的液体量改变柱透镜的焦距

。

该微流体可调柱

透镜

［

8

1

可用于切换裸眼立体显示器中的高分辨二

维

/

三维图像

。

Cadarso

等在

SU

-

8

微柱上喷涂光

学油墨获得形状各异的柱透镜

［

9

1

,

其光学聚焦特

技术

。

该方法具有超高加工精度

，

可以制造任意

形状的精密

3D

微结构且无需光学掩膜

。

因此

，

飞秒激光双光子聚合技术被广泛应用于制造复

杂功能的三维微纳米光学器件

。

Wu

等人使用飞

秒激光直写技术对光刻胶

(

SU

-

8)

进行加工

，

得到

性不同

，

可以将光强分布到不同的形状的微透镜

上

，

在光学扫描系统

、

成像系统或芯片实验室平

了非球面轮廓的微透镜阵列

［

12

1

，

透镜具有高数值

孔径

，

同时实现了高密集度透镜阵列

。

Sun

等人

台方面的应用广泛

。

Schonbrun

等人利用电子束

光刻制作了图案化微透镜阵列

［

6

1

,可产生紧聚焦

利用飞秒激光双光子聚合技术制备了

100%

填充

率的非球面微透镜阵列

［

13

1

，

解决了常规技术无法

在几微米到几十微米的区域内确定复杂透镜轮

的激发点并有效收集荧光发射

，

在微透镜的设计

中增加了像散

，

从而使激发焦点形成一条垂直于

通道方向的线

。

线激发可用于台式流式细胞仪

，

廓的问题

。

透镜轮廓的平均误差仅仅偏离理论

模型

17.3nm

，

是目前报道的最小误差

。

Wu

等人

利用飞秒激光双光子聚合技术快速制备了三种

也可用于单分子检测

。

HU

等人使用光刻

，

热回

第

12

期

苏亚辉

，

等

：

飞秒激光双光子聚合方法加工图案化微透镜及其成像测试

2631

高效相型分形区带板

［

14

1,提高了具有多焦特性相

位分形透镜的成像能力

。

为了提高飞秒激光的

2

实验系统

图

1

为本文设计的飞秒激光双光子聚合加工

系统的结构示意图

。

光源采用美国

Coherent

公

司生产的

Chameleon

型激光设备，

基于

Chame

­

leon

一体钛宝石

，

使激光器的波长调谐范围宽达

680

〜

1

080

nm

。

本实验中采用的飞秒激光光源

加工速度

，

Yang

等人利用飞秒激光全息技术

，

通

过多焦点并行加工得到微透镜阵列

［

15

1

o

随后

，

本

课题组设计了三角型分布的焦点阵列

，

实现了并

行加工

，

制备了半球状微透镜阵列

［

16

1

,然后提出

了一种显著改善焦阵均匀性的改进算法

，

制备了

均匀度高的微透镜阵列

［

17

1，

实现了高质量微透镜

阵列的快速加工

。

虽然研究者们已经利用飞秒

的中心波长为

800

nm,

脉冲宽度为

75

fs,

最大输

出功率为

4.5

W

。

能量单元由格兰泰棱镜和

A

/2

波片组成

，

通过调节能量单元来控制激光功率

，

激光实现了半球形微透镜阵列的快速

、

高精度加

进而满足加工需求

。

激光束通过

lens1

和

lens2

进

行光束整形

，

缩小光束尺寸

，

然后经过反射镜

，

通

工

，

可以实现点阵成像

，

但是图案化成像微透镜

还没有被加工出来

。

过

50X

物镜

(

Olympus,NA=0.

8

)聚焦到样品材

料上进行双光子聚合加工

。

实验系统中放置样

品的三维移动台由德国

PI

公司生产的数字

PZT

为制备可产生图案化焦点的微透镜

，

本文利

用飞秒激光双光子聚合方法在光刻胶

(

SZ2080

)

中加工图案化微透镜

，

克服了传统加工方法加工

控制器和纳米移动平台

P

-

527.

3CL

两部分组成

。

通过

PC

对软件的控制可以灵活方便地调节三维

工艺复杂

、

制造技术昂贵

、

图案设计方面有限制

等缺点

。

制备的图案化微透镜结构均匀

、

表面形

平台的移动

，

满足实验中对材料加工位置的

貌良好

，

可以产生很好的图案化焦点

。

要求

。

Energy

control

unit

Beam

expander

”

t

CCD

i

Reflector

Lensl

Lens2

3D

optical

field

modulation

system

°

CQ

Computer

control

system

H

移动台

Q

玻璃片

El

样品液滴

Heating

plate

Microlens

processing

platform

Heating

plate

used

for

heating

and

drying

samples

图

1

飞秒激光双光子聚合技术加工系统示意图

Fig.

1

Schematic

diagram

for

fabrication

of

microlens

by

femtosecond

laser

two

-

photon

polymerization

2632

光学精密工程

第

28

卷

3

实验步骤

飞秒激光双光子聚合能够简单

、

可编程的制

造任意形状的

3D

微结构

［

18

1

,因此在光栅

［

19

1

,波带

片

、

微流体器件

［

20

1

、

微型机械

［

21

1

和生物

［

22

1

等领域

的复杂三维结构加工中发挥着重要作用

。

本实验中

，

飞秒激光双光子聚合加工图案化

微透镜的实验步骤如下

：

(

1

)

基底处理

。

为了避免加工时由于灰尘导

致的光路散射

、

畸变和偏转

，

加工前将玻片用丙

酮或者乙醇清洗

，

并超声处理

10

min

,

然后使用

洁净压缩空气对玻片进行风干处理

，得到干净的

玻片基底

。

(

2

)

材料准备

。

实验中用到的光刻胶

(

SZ2080

,

由

IESL

-

FORTH

,

Greece

提供)具有稳

定性好

、

机械性能高、

不易变形等优点

。

用移液

器吸取

10

pL

的

SZ2080

光刻胶

，

置于处理过的玻

片中心

，

然后将载有光刻胶的玻片在加热板上

100

°C

下烘

45

min

后取出

，

最后将烘好的样品固

定于三维移动台上

。

(

3)

图案化微透镜的设计加工

。

如图

2

所示

，

使用三维画图软件

CAD

对微透镜进行设计

，

微

透镜的截面形状按照球面波透镜设计

，

即

：

k

卩

=

x

(

x

'

+

y

2

),

(

1

)

其中

：

f

是透镜焦距

，

为波数

，

x

和

y

分别为透镜

在垂直光线传播方向平面上的横纵坐标

。

通过改变球面波因子可以得到截面形状复

杂的透镜

。

如图

2(a)

所示

，

首先设计简单的直线

类图形

，

将球面波相位在平面进行拉伸合并

，

设

计出

“

一

”

字形微透镜

。

在简单的直线图案基础

上

，

将两个

“

一

”

字形透镜叠加

，

即可获得如图

2

(

b)

所示

“

十

”

字形微透镜

。

对于曲线类微光学透

镜

，

将球面波因子沿曲线进行拉伸合并

，

可以得

到如图

2(c)

所示的环形微透镜和如图

2(d)

所示

的特殊图案笑脸形微透镜

。

设计完成后

，

将不同

图案的微透镜空间坐标数据另存为

STL

格式文

件

。

在

STL

文件中

，

3D

图形被分割成图层

，

并对

每个图层进行栅格填充

，

STL

的扫描方式为沿着

长轴方向扫描

，

可以避免移动台往返运动导致的

-L"

10

gm

10

gm

(a)

“

一

”

字形微透镜

(b)

“

十

”

字形微透镜

(a)

One-shape

microlens

(b)

Cross-shape

microlens

['"MM

…

"

；

(c)

环形微透镜

(d)

笑脸形微透镜

(c)

Circular

microlens

(d)

Smiley-face

microlens

图

2

微透镜的图案化设计

Fig.

2

Patterned

microlens

design

结果失真

。

使用控制电脑将

STL

文件中微透镜

的空间位置坐标读取出来

，

然后控制压电台的三

维移动

，

遍历这些空间坐标

。

加工功率为

7

mW

,

曝光时间为

2

ms

。

利用双光子聚合对光刻胶进

行加工

，

激光扫过的部分发生化学反应

，

CCD

用

于实时观测加工的结构

。

当扫描

xy

步距太大时

，

透镜结构不够光滑

，

粗糙度大

；

当扫描

xy

步距为

0.

2

pm,

加工时间太长

；

因此

，

本实验采用扫描

xy

步距为

0.

5

pm

,

步距为

0.

8

〜

1.

5

pm,

不仅可以

保证微透镜结构光滑

，

而且极大地提高了加工速

度

。

加工结束后

，

将样品置于正丙醇显影液中浸

泡

30

min

,

除去未发生聚合反应的光刻胶

，

最后

取出样品

，

用加热板烘干样品

，

获得图案化的微

透镜

，

如图

3

所示

。

图

3

所示为飞秒激光双光子聚合技术制备的

微米级图案化微透镜

。

如图

3(a

)

是加工的

“

一

”

字形微透镜

，

从左端起始到右端结束

，

整体结构

均匀

，

形状饱满

，

周边没有因加工引起凸起或凹

陷

，

成像质量很高

。

图

3(b

)

是十字形图案微透

镜

，

十字形中心的结构清晰可见

，

无异常凹陷凸

起

，

边缘平整光滑

。

图

3(c)

是简单曲线图案的环

形微透镜

，

环形微透镜整体结构一致

，

没有任何

拼接的痕迹

，

避免了由于拼接痕迹带来的部分成

像缺失问题

。

如图

3(d)

所示

，

笑脸型微透镜表面

第

12

期

苏亚辉

，

等

：

飞秒激光双光子聚合方法加工图案化微透镜及其成像测试

2633

4

成像测试

成像测试系统如图

4(a)

所示

，

下方

LED

点

光源发射的光线照射在微光学元件的底部

。

由

20

gm

20

gm

于点光源和微光学原件距离较远且光学元件面

(a)

“

一

”

字形微透镜

(

b)

“

十

”

字形微透镜

积较小

，

因此可以近似为平行光入射到微光学元

(a)

One-shape

microlens

(b)

Cross-shape

microlens

件底部

，

然后光线经过微光学原件的聚焦在元件

上方聚焦成预先设计的光学图样

。此图样被上

方物镜(物镜为

20

X

，

大恒光电)和

CMOS(MV

-

SUA31GC

-

T

，

MindVision

)

组成的成像系统所

接收

。

20

um

20

gm

----------

----------

将不同图案的透镜置于

LED

光源上方

，

上

下移动微透镜

，

通过

CCD

观察到微透镜聚焦出

(c)

环形微透镜

(d)

笑脸形微透镜

(c)

Circular

microlens

(d)

Smiley-face

microlens

来清晰图案

，

“

一

”

字形透镜

、

“

十

”

字形微透镜

、

环

形微透镜和笑脸形微透镜聚焦出来的图案分别

图

3

图案化微透镜的

SEM

图

Fig.

3

SEM

images

of

processed

patterned

microlens

如图

4(b

)

〜

4(e)

所示

。

成像测试结果表明

，利用

飞秒激光双光子技术加工图案化微透镜是可行

光滑且表面形态良好

。

从

SEM

照片可以看出

，

该方法加工的微透镜表面光滑

，

具有很高的表面

质量和良好的表面形态

，

可以用于进一步的成像

测试

。

的

，

并且加工的图案化微透镜可以聚焦出来相应

的图案

。

最后对聚焦的

“

一

”

字形图案进行光强

均一化分析

，

结果如图

4(f)

所示

。

光强一致的焦

点图案表明

，

所加工透镜结构均匀

。

(b)

“

一

”

字形

微透镜

(c)

“

十

”

字形微透镜

聚焦出来

的图案

(b)

The

focused

pattern

of

the

one-shape

m

­

icrolens

聚焦出来的图案

(c)

The

focused

pattern

of

the

cross-shape

microlens

(a)

成

像测试

系统图

(a)

Imaging

test

system

⑴对一字型聚焦图案进行光强均一化分析

(f)

The

light

intensity

homogenization

analysis

(d)

环形微透镜聚焦出

(e)

笑脸形微透镜聚焦

of

the

one-shape

focusing

pattern

来的图案

(d)

The

focused

pattern

of

the

circular

mic­

出来

的图案

(e)

The

focused

pattern

of

the

smiley-face

microlens

rolens

图

4

微透镜成像测试

Fig.

4

Imaging

test

of

microlens

2634

光学精密工程

第

28

卷

5

结论

本文基于飞秒激光双光子聚合技术在

SZ2080

光刻胶中进行了图案化微透镜的制备

，

并对图案化的微透镜进行

SEM

表征

、

成像测试

表征和光强均一化分析

。

结果表明

，

制备的图案

化微透镜结构均匀

，

可以聚焦得到光强均匀的图

案化焦点

。

利用飞秒激光双光子聚合技术加工

参考文献

：

[

1

]

LIN

K

B

,

SHEN

T

W

,

SU

Y

H.

Emergent

upcon-

version

sustainable

micro

-

optical

trapping

device

[

J

]

.

Particle

&

Particle

；

Particle

Systems

Charac-

lerizalion

,

2019

,

36(7

)

:

1900077.

[

2

]

ZHANG

T

Y

,

LI

P,

YU

H

B,

et

al

.

.

Fabrication

of

flexible

microlens

arrays

for

parallel

super

-

resolution

imaging

[

J

]

.

Applied

Surface

Science

,

2020

,

504

：

144375.

[

3

]

张一

，

余卿

，张昆

，

等

.

基于数字微镜器件的并行彩

色共聚焦测量系统

[

J

]

.

光学精密工程

,2020,28

(

4

)

：

859

-

866.

ZHANG

Y

，

YU

Q

，

ZHANG

K

，

et

al

.

.

Parallel

col

­

or

confocal

measurement

system

based

on

digital

mi

­

cromirror

device

[

J

]

.

Optics

and

Precision

Engineer

­

ing

,

2020,28(4

)

:

859

-

866.

(

in

Chinese

)

[

4

]

YANG

B,ZHOU

J

Y

,

CHEN

Q

M,

et

al

.

.

Fabrica

­

tion

of

hexagonal

compound

eye

microlens

array

us

­

ing

DMD

-

based

lithography

with

dose

modulation.

[

J

]

.

Optics

Express

,

2018,26(22

):

28927.

[

5

]

ZHAO

W

X

,

WANG

Q

H

,

WANG

A

H

,

et

al

.

.

Autostereoscopic

display

based

on

two

-

layer

lenticu

­

lar

lenses

[

J

]

.

Optics

Letters

,

2010

,

35

(

24

)

：

4127

­

4129.

[

6

]

SCHONBRUN

E

,

STEINVURZEL

P

E

,

CRO

­

ZIER

K

B.

A

microfluidic

fluorescence

measurement

system

using

an

astigmatic

diffractive

microlens

array

[

J

]

.

Optics

Express

,

2011

,

19

(

2

)

：

1385

-

1394.

[

7

]

HU

J

Y

,

LIN

C

P

,

HUANG

S

Y

,

et

al

.

.

Semi

-

el­

lipsoid

microlens

simulation

and

fabrication

for

en

­

hancing

optical

fiber

coupling

efficiency

[

J

]

.

Sens.

Act.

A

Phys.

,2008,147

(

1

):

93

-

98.

[

8

]

XU

J

J

,

YAO

W

G

,

TIAN

Z

N

,

et

al

.

.

High

curva

­

ture

concave

-

convex

micro

lens

[

J

]

.

IEEE

Photonics

Technology

Letters

,

2015,27(23)

:

2465

-

2468.

[

9

]

CADARSO

V

J

,

PERERA

-

NuNEZ

J

,

JACOT-

图案化微透镜是切实可行的

，

采用加工功率为

7

mW

，

曝光时间为

2

ms

，

扫描

xy

步距为

0.

5

^m

，

z

步距为

0.

8~1.

5

“

m,

不仅保证了微透镜的结构

光滑

，

而且实现了微透镜的快速加工

。

该技术不

仅可以直接在光刻胶上制备三维图案化微透镜

，

而且还可以在玻璃管道里制备精细微透镜结构

，

将在微流体芯片

、

集成光学

、

光束整形等方面发

挥重要作用

。

DESCOMBES

L

,

et

al

.

.

Microlenses

with

defined

contour

shapes

[

J

]

.

Optics

Express

,

2011

,

19

(

19

)

:

18665

-

18670

.

[

10

]

胡绪瑞

，

陈达

，

王刚

.

等

.

利用双光子聚合在非透

明基底上制备微结构

[

J

]

.

宁波大学学报

：

理工版

，

2019,32(5

):

85

-

90.

HU

X

R

,

CHEN

D

,

WANG

G

,

et

al

.

.

Fabrica

­

tion

of

microstructures

on

non

-

transparent

sub

­

strates

by

two

-

photon

polymerization

[

J

]

.

Journal

of

Ningbo

U?riversity

:

Nature

Scie/ice

&

Engineer

­

ing

Edition

,

2019,32(5

)

：

85

-

90.

(

in

Chinese

)

[

11

]

潘传鹏

，

周明

，

刘立鹏

，

等

•

双光子微加工技术与

应用研究

[

J

]

.

纳米技术与精密工程

,2004,2

(

4

)

：

278

-

283.

PAN

CH

P

,

ZHOU

M

,

LIU

L

P

,

et

al

.

.

Research

on

two

-

photon

microfabrication

technology

and

its

application

[

J

]

.

Nanotechnology

and

Precision

En

­

gineering

,

2004

,

2

(

4

):

278

-

283.

(

in

Chinese

)

[

12

]

WU

D

,

WU

S

Z

,

NIU

L

G

,

et

al

.

.

High

numeri

­

cal

aperture

microlens

arrays

of

close

packing

[

J

]

.

Applied

Physics

Letters

,

2010

,

97

(

3)

：

031109.

[

13

]

WU

D

,

C-HEN

Q

D

,

NIU

L

G

,

et

al

.

.

100%

fill

-

factor

Aspheric

Microlens

Arrays

(

AMLA

)

with

sub

-

20

-

nm

precision

[

J

]

.

IEEE

Photonics

TechnologyLetters

,

2009

,

21(20):1535

-

1537.

[

14

]

WU

D

,

NIU

L

G

,

CHEN

Q

D

,

et

al

.

.

High

effi

­

ciency

multilevel

phase

-

type

fractal

zone

plates

[

J

]

.

OpticsLetters

,

2008

,

33(24

)

：

2913

-

2915.

[

15

]

杨亮

.

基于空间光调制器的飞秒激光并行加工技

术的研究

[

D

]

.

合肥

：

中国科学技术大学

,2015.

YANG

L.

Research

o?i

Parallel

Femitosecond

La

­

ser

Processi/ig

Technologies

with

Spatial

Light

Modulator

[

D

]

.

Hefei

：

University

of

Science

and

Technology

of

C-hina,

2015.

(

in

Chinese

)

[

16

]

苏亚辉

，

汪金礼

，

杨亮

，

等

.

飞秒激光全息并行加工

中的多焦点均一性

[

J

]

.

光学精密工程

,2013,21

第

12

期

苏亚辉

，

等

：

飞秒激光双光子聚合方法加工图案化微透镜及其成像测试

2635

(

8):1936

-

1941.

SU

Y

H,

WANG

J

L,

YANG

L,

et

al

.

.

Multifocal

uniformity

in

femtosecond

laser

holographic

parallel

processing

[

J

]

.

Optics

and

Precision

Engineering

,

2013,21(8)

:

1936

-

1941.

(

in

Chinese

)

[

17

]

ZHANG

Z

Y

,

ZHANG

C

C

,

HU

Y

L

,

et

al

.

.

Highly

uniform

parallel

micro

fabrication

using

a

large

numerical

aperture

system

[

J

]

.

Applied

Phys

­

ics

Letters

,

2016,109

(

2

)

:

021109.

[

18

]

袁宏伟

，

饶

生龙

，

吴东

，

等

•

基于飞秒激光的可运动

微结构加工与旋转驱动

[

J

]

.

光学精密工程

，

2020

,

28

(

3

)

：

584

-

590.

YUANHW,RAOSHL,WUD,

etal

.

.

Moveable

microstructure

machining

and

rotating

drive

based

on

femtosecond

laser[

J].

Optics

and

Precision

Engi

­

neering

,

2020

,

28

(

3

)

584

-

590.

(

in

Chinese

)

[

19

]

李金健

，

刘一

，

曲士良

.

飞秒激光微纳加工光纤功

能器件研究进展

[

J

]

.

激光与光电子学进展

,2020

,

57

(

11

)

：

1

-

27.

LI

J

J

,

LIU

Y

,

QU

SH

L.

Research

progress

on

fi

­

ber

functional

devices

fabricated

by

femtosecond

la­

ser

micro

-

nano

processing

[

J

]

.

Laser

&

Optoelec

­

tronics

Progress

,

2020

,

57(11

)

：

1

-

27.

(

in

Chinese

)

作者简介:

苏亚辉(

1968

-

),

男，

安徽凤台人

，

博

士

,

教授

，

硕士生导师

，

2007

年于中国

科学技术大学获得博士学位

，主要研

究方向有超快激光微纳米加工技术

、

计算全息技术

、

仿生界面设计及制备

技术

。

E

-

mail

：

ustcsyh@ahu.

edu.

cn

秦天天

(

1995

-

),女

，

河北定州人

，

硕士

研究生

，

2018

年于邢台学院获得学士

学位

，

主要从事飞秒激光微纳米加工

的研究

。

E

-

mail

：

188****9106@163.

com

[

20

]

史杨

，

许兵

，

吴东

，

等

•

飞秒激光直写技术制备功

能化微流控芯片研究进展

[

J

]

.

中国激光

，

2019

,

46

(

10

):

9

-

28.

SHI

Y

,

XU

B

,

WU

D

,

et

al

.

.

Research

progress

on

the

preparation

of

functional

microfluidic

chips

using

femtosecond

laser

direct

writing

technology

[

J

]

.

Chinese

Journal

of

Lasers

,

2019

,

46

(

10

)

:

9

-

28.

(

in

Chinese

)

[

21

]

马卓晨

，

张永来

，

孙洪波

.

飞秒激光

“

双三维

”

纳米

加工制备智能微纳器件

[

J

]

.

科学通报

,2020

(

8

)

：

1

-

2.

MA

ZH

CH

，

ZHANG

Y

L

，

SUN

H

B.

Fabrica

­

tion

of

intelligent

micro

-

nano

devices

by

femtosec­

ond

laser

"double

3d"

nanometer

[

J

]

.

Scie?nce

Bulle

­

tin

,

2020(8

)

:

1

-

2.

(

in

Chinese

)

[

22

]

张佳茹

，

管迎春

.

超快激光制备生物医用材料表

面功能微结构的现状及研究进展

[

J

]

.

中国光学

，

2019

,

12

(

2

)

：

199

-

213.

ZHANG

J

R

,

GUAN

Y

CH.

Current

situation

and

research

progress

of

surface

functional

microstruc

­

ture

of

biomedical

materials

prepared

by

ultrafast

la-

ser

：

a

review

[

J

]

.

Chinese

Journal

of

Optics

,

2019

,

12

(

2

)

：

199

-

213.

(

in

Chinese

)

吴东

(

1983

-

),

男，

安徽枞阳人

，

博

士

,

教授

，

博士生导师

，

2010

年于吉林

大学获得博士学位

，

主要研究方向有

激光微纳加工

、

微纳米技术

、

先进精密

制造

、微芯片实验室和微光学器件

。

E

-

mail

：

dongwu@ustc.

edu.

cn